环境和荷载共同作用下的海工混凝土结构耐久性(王胜年等)思维导图

提高海工混凝土的耐久性读书报告提高海工混凝土的耐久性如今，我国跨海大桥的数量和规模与日俱增。

在海洋环境下，大型工程的混凝土结构耐久性是工程建设面临的重大挑战之一。

从结构全寿命周期考虑，结构将经历设计、建造、运营维护和修复等过程，而耐久性保障措施贯穿于结构全寿命周期，是一个复杂的系统工程。

混凝土耐久性问题主要由气候与环境介质侵蚀而引起，如钢筋锈蚀，盐类侵蚀、溶蚀，混凝土中性化等；严寒地区有严重的冻融破环和浮冰的冲击磨损等；亚热带地区高温、高湿、海水含盐度高，混凝土结构受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素挑战。

其中，钢筋锈蚀是核心问题。

钢筋锈蚀的诱发因素有两种：一是海水中Cl-的侵蚀，二是大气中的CO2使混凝土中性化。

在跨海大桥周边沿海码头调查中亦证实，海洋环境中混凝土的碳化速度远远低于Cl-渗透速度，中等质量的混凝土自然碳化速度平均为3mm／l0年。

根据国内外相关科研成果和长期工程实践调研显示，当前较为成熟的提高海工混凝土的耐久性技术措施：（1）高性能海工混凝土与普通混凝土相比，高性能海工混凝土采用优质混凝土矿物掺和料和新型高效减水剂复合，配以与之相适应的水泥和级配良好的粗细骨料，形成低水胶比，低缺陷，高密实、高耐久的混凝土材料。

具有良好的工作性，有较高的流动性，成型过程中不分层、不离析，易充满模型等独特的性能；它还具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。

（2）设置合理的混凝土保护层厚度提高混凝土保护层厚度是保护钢筋最直接、简单而且经济有效的措施。

从氯离子在混凝土中扩散的规律来看，理论上，结构的保护层厚度越大，氯离子渗透到钢筋表面的时间越长，结构的寿命也越长。

然而，保护层厚度不能不受限制地随意增加，如果保护层太厚，构件裂缝宽度以及自重都将增加，同时构件的有截面减小，承载力也随之下降。

混凝土保护层是防止钢筋锈蚀的第一道防线，又必须有足够的的厚度。

港珠澳大桥主体混凝土结构120a使用寿命耐久性对策王胜年;李克非;范志宏;苏权科;熊建波【摘要】跨越伶仃洋海域的港珠澳大桥提出了120 a使用寿命的建设目标,如何提高外海、高温、高湿环境下混凝土结构耐久性是工程建设面临的重大问题之一.结合港珠澳大桥工程实践,在工程建设前期和设计施工阶段,开展了针对混凝土结构耐久性的系列研究工作.在研究成果基础上,从耐久性设计、施工及后期维护等方面,提出了为确保港珠澳大桥达到120 a使用寿命所应采取的耐久性对策和措施.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P78-84,92)【关键词】港珠澳大桥;混凝土结构;耐久性;寿命;设计;质量控制;维护【作者】王胜年;李克非;范志宏;苏权科;熊建波【作者单位】中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;清华大学,北京100084;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;港珠澳大桥管理局,广东珠海519015;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230【正文语种】中文【中图分类】TU528.33港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的大型跨海通道工程，其海中主体工程跨越伶仃洋海域，由海底沉管隧道、海中人工岛、海上桥梁等多种结构组成，工程设计使用年限120 a，是迄今中国交通建设史上技术最复杂、环保要求最严、建设标准最高的工程。

尽管国内已有杭州湾大桥、青岛海湾大桥等工程建设经验[1-2]，但港珠澳大桥工程所处的伶仃洋海域，具有气温高、湿度大、海水含盐度高的特点，受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响，腐蚀环境尤其严酷，同时港珠澳大桥包含岛、桥、隧等多种复杂的结构，国内首次按120 a设计使用年限设计，因此，如何提高耐久性确保工程达到120 a使用寿命，是工程建设所面临的重大技术问题之一。

港珠澳大桥长寿命海工高性能混凝土配制李超;王胜年;范志宏;刘行【摘要】针对120 a设计使用年限要求,阐述港珠澳大桥不同主体结构海工高性能混凝土基本性能设计的原则.在暴露试验得出的混凝土长期耐久性影响因素的基础上,系统研究配合比参数对混凝土性能的影响,介绍满足桥梁、隧道等不同结构工作性、强度、耐久性及体积稳定性要求的长寿命海工高性能混凝土的配制基本思路与方法.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P85-92)【关键词】长寿命;海工高性能混凝土;配合比参数;暴露试验;耐久性【作者】李超;王胜年;范志宏;刘行【作者单位】中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东广州510230【正文语种】中文【中图分类】TU528港珠澳大桥作为跨世纪的标志性工程，因其工程规模和建设难度大备受世人瞩目，而国内跨海工程首次采用的120 a设计使用年限，更是工程建设备受关注的焦点之一[1]。

港珠澳大桥横跨伶仃洋海域，采取了岛、桥、隧道等多种结构形式。

结构上的不同要求以及不同的施工工艺，对混凝土的强度、工作性及体积稳定性都有不同或更严格的要求；大桥处于恶劣的海水腐蚀环境中，要实现工程120 a的设计使用寿命，作为构成工程结构主体的最重要的混凝土材料，其本身必须具备足够的抵御环境侵蚀的能力。

配制长寿命海工高性能混凝土是确保混凝土结构使用寿命最有效、最直接且最经济的根本性技术措施[2-4]。

港珠澳大桥主体结构混凝土材料的配制，应针对具体结构对象，在满足其结构要求的强度以及施工工艺要求的工作性前提下，最大限度地提高其抗环境侵蚀的能力，并控制其不出现影响使用和耐久性的危害性裂缝，能够长期承受使用环境中各种物理、化学因素的作用，保证混凝土的各项性能在实体结构中达到统一与和谐。

基于耐久性寿命预测的海工混凝土结构检测评估涂启华;王胜年;潘德强;黄君哲【摘要】根据交通部<港口水工建筑物检测与评估技术规范>相关规定,对华南某海港码头钢筋混凝土结构耐久性进行检测评估,检测结果与实际情况具有较好的符合性,按照<港口水工建筑物检测与评估技术规范>进行检测评估可以真实反映码头工作状态.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2008(000)012【总页数】6页(P64-69)【关键词】耐久性;寿命预测;海工混凝土;检测评估【作者】涂启华;王胜年;潘德强;黄君哲【作者单位】中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东,广州,510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东,广州,510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东,广州,510230;中交四航工程研究院有限公司,水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室,广东,广州,510230【正文语种】中文【中图分类】U657.3钢筋混凝土中钢筋锈蚀导致结构功能下降、耐久性能降低，尤其是氯盐侵蚀环境影响下的海工混凝土结构，锈蚀破坏现象更加严重。

有关科研单位对华南、华东及华北地区码头进行了广泛调查，结果表明[1-4]：因氯离子侵蚀导致港工、水工建筑物破坏几乎遍及沿海岸线各地区，且破坏情况都十分严重。

本文根据交通部《港口水工建筑物检测与评估技术规范》（下称《规范》）的相关规定，在调查港区水文、气象、气温等自然条件和码头混凝土原材料、配合比、保护层等技术参数的基础上，采用从整体外观劣化度定性评估到剩余年限定量预测的耐久性检测评估方法，对华南某海港码头钢筋混凝土结构耐久性进行检测评估，检测评估结果与实际情况具有较好的符合性。

华南某港重件码头于1996年建成使用，设计为1座万吨级杂货泊位，码头面高程4.40 m，港池底高程为-9.80 m，码头前沿线长度90 m，宽23 m；引桥长110 m，宽12 m。

第一章水利水电工程施工技术1第一目水利水电第二节—水利水—电丁勹工程建筑物的类型程建筑物及建筑材料及相关要求一、土石坝与堤防的构造及作用二、混凝土坝的构造及作用考点一水利水电三、水闸的组成及作用工程建筑物的类型四、泵站的布置及水泵的分类五、水电站的组成及作用六、渠系建筑物的构造及作用考点二水利水电工程等级划分及特征水位考点三水利水电一工程合理使用年限及耐久性第二目水利水电工程勘察与测量卢第三节第三目水利水电工程建筑材氓｝永利水电工程施工导流与河道截流水利水电工程主体工程施工-L 按坝高分类：低坝、中坝(30m ,..._,70m)和高坝。

（一）土石坝的类型(1)均质坝。

2．辗压式土石坝(2)土质防渗体分区坝。

分黏土心墙坝、黏土斜墙坝(3)非土料防渗体坝。

一、土石坝与堤防的构造及作用l ．坝顶构造2．防渗体(1)土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。

（二）土石坝的构造及作用3．护坡与坝坡排水4．坝体排水(l)排水设施—贴坡、棱体、褥垫、管式和综合式(2)反滤层（三）堤防的构造及作用l．主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。

（一）重力坝的结构特点和类型2．坝轴线一般为直线。

3．按坝体高度分为高坝、中坝(30m-70m)和低坝。

l ．坝顶构造12重力坝的防渗与排水设施(1)横缝二、混凝土坝的构造及作用（二）重力坝的构造及作用3．重力坝的分缝与止水(2)纵缝I (3)水平施工缝4．坝内廊道(1)基础灌浆廊道。

(2)坝体检修和排水廊道。

（三）重力坝的荷载与作用扬压力包括上浮—力及渗流压力。

（四）拱坝拱坝的结构特点拱坝的轴—线为弧—形。

（五）支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝。

三、水闸的组成及作用（一）水闸的类型(1)底板：分为平底板、低堰底板和反拱底板。

平底板可分为整体式和分离式两种。

1.闸室(2)闸墩(3)工作桥(4)胸墙：挡水，以减小闸门的高度。

（二）水闸的组成部分及其作用（1)铺盖（三）橡胶坝的组成及作用2．上游连接段(2)护底与护坡(3)上游翼墙(1)护坦（消力池）3．下游连接段(2)海漫与防冲槽(3)下游翼墙与护坡l．橡胶坝的类型2．橡胶坝的组成部分及作用l．泵站总体布置2．泵站进出水建筑物3．水泵的分类及性能四、泵站的布置及水泵的分类14．泵房的结构形式(1)按作用原理可分为叶片泵、容积泵和其他类型泵三大类。